張 曼

（安徽建筑大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230022）

1 銅復(fù)合及銅合金材料的特性

1.1 銅的化學(xué)特性

在元素周期表中銅的原子序數(shù)是29，其能夠與水和大氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)在表面生成一種稱為銅綠的氧化保護(hù)膜，該氧化膜能夠附著這銅材上，防止銅的進(jìn)一步腐蝕，所以在雨水管件以及建筑屋面板中應(yīng)用廣泛。

1.2 銅的工藝性能

由于銅的塑性以及延展性良好，能夠作出不同的半成品，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；由于銅還具有抑菌性，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用；由于良好的可焊接性，常被用在軟釬焊和其他的焊接工藝中；由于電鍍性能良好，在其表面可電鍍上其他金屬；銅的色澤良好，高貴典雅，裝飾性很好，具有良好的裝飾效果，在建筑裝飾領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1.3 銅的經(jīng)濟(jì)性

銅材的可回收性極佳，被認(rèn)為是良好的綠色建材之一。建筑外立面使用銅材時(shí)，只需進(jìn)行第一次養(yǎng)護(hù)處理，便可保持很長(zhǎng)時(shí)間。

1.4 銅復(fù)合及銅合金材料的缺點(diǎn)

在建筑裝飾行業(yè)所需的銅復(fù)合及銅合金材料總量較大，又受到銅資源的稀缺影響，資源的節(jié)約就顯得尤為重要。與其他金屬材料相比，銅復(fù)合及銅合金材料價(jià)格較高，可是在使用壽命上銅復(fù)合及銅合金材料具有巨大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可回收性也有優(yōu)于其他金屬。

2 銅復(fù)合材料和銅合金在建筑外立面上的應(yīng)用

2.1 銅復(fù)合材料的應(yīng)用

1） 銅塑復(fù)合板的應(yīng)用。采用熱復(fù)合方式將銅和塑料制成一種稱為銅塑復(fù)合板的裝飾材料，該裝飾材料的塑性、耐用性以及抑菌性良好。通常有銅塑鋼復(fù)合板、銅塑鋁復(fù)合板等。在上海世博會(huì)的中國(guó)鐵路館的展館外立面幕墻系統(tǒng)中運(yùn)用到了銅塑復(fù)合板幕墻以及玻璃幕墻，分別布置在兩側(cè)和中間。古銅色的銅塑復(fù)合板在兩側(cè)方正空間中形成網(wǎng)格樣式，與中間玻璃幕墻的結(jié)合，給人一種強(qiáng)烈的視覺(jué)效果；2） 銅雙金屬板的應(yīng)用。銅與其他金屬元素粘合在一起所形成的銅雙金屬板是一種新型金屬?gòu)?fù)合材料，其具有良好的隔熱、防震、隔音性能，并且具有價(jià)格便宜、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕以及板型好的優(yōu)點(diǎn)。例如銅鋼復(fù)合板，具有良好的導(dǎo)熱性、抗磨損性以及耐腐蝕性，并且強(qiáng)度高、價(jià)格便宜、可焊接性能良好。由于銅和鋼的熔點(diǎn)相差較大，因此該復(fù)合材料常用在建筑的屋頂和門(mén)窗等[1]。在上海同濟(jì)設(shè)計(jì)學(xué)院的主樓外墻中，所采用的裝飾材料便是銅鋼復(fù)合板和玻璃。由于主樓的外立面是采用銅鋼復(fù)合板與玻璃材料，因此在有陽(yáng)光的照射時(shí)，給人一種十分美妙的視覺(jué)效果。

2.2 銅合金的應(yīng)用

圖1 學(xué)院主樓

1） 黃銅的應(yīng)用。銅和鋅的合金稱為黃銅，該合金的減磨性和耐用性良好，同時(shí)加工容易，環(huán)保效果良好。由于具有黃金般的金屬色澤，黃銅常用于建筑外立面裝飾工程之中。在2002年新建的雷峰塔是基于原址建設(shè)的，有72m 高，包含臺(tái)基10m，塔身46m 和塔剎16m。該塔用銅約280t，占地面積為3133m2，保留原塔的設(shè)計(jì)風(fēng)格。塔中所有的飾件、柱子、瓦、鈴鐺等都是銅制的。該塔的耐用性、防水性以及耐腐蝕性能良好，黃銅的黃金般光澤，使塔的視覺(jué)效果極佳。采用8000 多塊2mm 處理過(guò)的仿青銅色鋼板制成的武漢文化藝術(shù)中心琴臺(tái)大劇院幕墻，總面積達(dá)9000m[2]。使用蝕刻技術(shù)在上幕墻銅板上刻淺紋，手工鍛造技術(shù)在下層幕墻上裝飾多層紋飾。外圍幕墻系統(tǒng)由清水混凝土、仿青銅板以及玻璃組成。在古時(shí)，武漢隸屬于楚國(guó)，琴臺(tái)大劇院的青銅幕墻正是楚國(guó)悠久青銅文化的再現(xiàn)[3]。

2） 金銅的應(yīng)用。銅和鋁元素的合金稱為金銅，常用于建筑外立面中。金銅的塑性、潤(rùn)濕性以及耐腐蝕性良好。在與大氣長(zhǎng)期接觸后，金銅表面的光澤會(huì)慢慢褪去，當(dāng)時(shí)褪去后的光澤依舊與金色相近，仍能帶來(lái)不錯(cuò)的視覺(jué)效果。作為圣拉斐爾面相世界的交流窗口的法國(guó)維克多雨果樞紐，其表面覆蓋了一層金銅合金，金子般的色澤為人們帶來(lái)了一次視覺(jué)盛宴，同時(shí)金銅的可持續(xù)性和耐久性為建筑的環(huán)保提供了有利條件。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑外立面中人們不但重視發(fā)展的質(zhì)量，也不斷看中環(huán)保，銅復(fù)合及銅合金材料能夠很好的滿足這種需求。銅復(fù)合及銅合金材料不僅具有多種性能優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)環(huán)保效果極佳，廣泛的應(yīng)用銅復(fù)合及銅合金材料能夠進(jìn)一步推進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展，讓該技術(shù)給生活帶來(lái)更多的便利，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。加大銅復(fù)合材料的研究是推動(dòng)其發(fā)展的關(guān)鍵因素，研發(fā)更為優(yōu)秀的銅復(fù)合材料，應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。